物理性質(zhì)

      在常溫常壓下，較低濃度的臭氧是無色氣體。當濃度達到15%時，呈現(xiàn)出淡藍色。臭氧可溶于水，在常溫常壓下臭氧在水中的溶解度比氧氣高約13倍，比空氣高25倍。但臭氧水溶液的穩(wěn)定性受水中所含雜質(zhì)的影響較大，特別是有金屬離子存在時，臭氧迅速分解為氧氣。在純水中分解較慢。臭氧的密度是2.14g/L(℃,0.1MPa)。沸點是-111℃，熔點是-192℃。臭氧分子結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，它在水中比在空氣中更容易自行分解。 臭氧的主要物理性質(zhì)列于表1-1。

      臭氧在不同溫度下的水中溶解度列于表1-2。

      臭氧雖然在水中的溶解度比氧大10倍，但是在實用上它的溶解度甚小，因為他遵守亨利定律，其溶解度與體系中的分壓和總壓成比例。臭氧在空氣中的含量極低，故分壓也極低，那就會迫使水中臭氧從水和空氣的界面上逸出，使水中臭氧濃度總是處于不斷降低狀態(tài)。

表1-1 臭氧的主要物理性質(zhì)

表1-2 臭氧在水中的溶解度

      化學(xué)性質(zhì)

      臭氧很不穩(wěn)定，在常溫下即可分解為氧氣。臭氧、氯和二氧化氫的氧化勢（還原電位）分別是2.07、1.36、1.28伏特，可見臭氧在處理水中是氧化力量最強的一種。臭氧的氧化作用導(dǎo)致不飽和的有機分子的破裂。使臭氧分子結(jié)合在有機分子的雙鍵上，生成臭氧化物。臭氧化物的自發(fā)性分裂產(chǎn)生一個羧基化合物和帶有酸性和堿性基的兩性離子，后者是不穩(wěn)定的，可分解成酸和醛。

      臭氧與無機物反應(yīng)

      除鉑、金、銥、氟以外，臭氧幾乎可與元素周期表中的所有元素反應(yīng)。臭氧可與K、Na反應(yīng)生成氧化物或過氧化物，在臭氧化物中的陰離子O3實質(zhì)上是游離基。臭氧可以將過渡金屬元素氧化到較高或最高氧化態(tài)，形成更難溶的氧化物，人們常利用此性質(zhì)把污水中的Fe2+、Mn2+及Pb、Ag、Cd、 Hg、Ni等重金屬離子除去。此外，可燃物在臭氧中燃燒比在氧氣中燃燒更加猛烈，可獲得更高的溫度。

      臭氧與有機物反應(yīng)

      臭氧與有機物以三種不同的方式反應(yīng)：一是普通化學(xué)反應(yīng)；二是生成過氧化物；三是發(fā)生臭氧分解或生成臭氧化物。如有害物質(zhì)二甲苯與臭氧反應(yīng)后，生成無毒的水及二氧化碳。所謂臭氧分解是指臭氧在與極性有機化合物的反應(yīng)，是在有機化合物原來的雙鍵的位置上發(fā)生反應(yīng)，把其分子分裂為二。由于臭氧的氧化力極強，不但可以殺菌，而且還可以除去水中的色味等有機物，這是它的優(yōu)點，然而它的自發(fā)性分解性、性能不穩(wěn)，只能隨用隨生產(chǎn)，不適于儲存和輸送，這是它的缺點。當然，如果從凈化水和凈化空氣的角度來看，由于其分解快而沒有殘留物質(zhì)存在，又可以說成是臭氧的一大優(yōu)點。